Which Traits of Humic Substances Are Investigated to Improve Their Agronomical Value?

Resumo

As substâncias húmicas (SHs) são montagens orgânicas cromogênicas que estão amplamente distribuídas no ambiente, incluindo solos, oceanos, rios e recursos relacionados ao carvão. Essas substâncias são conhecidas por estimular diretamente e indiretamente as plantas com base em suas estruturas orgânicas versáteis. Suas atividades benéficas levaram ao rápido crescimento do mercado de HSs agronômicas. No entanto, ainda existem várias questões técnicas e preocupações a serem abordadas para avançar nas práticas agronômicas sustentáveis para o uso confiável de SHs pelos agricultores. Primeiro, é necessário elucidar a relação evidente entre a estrutura (componente) e a função das SHs. Especificamente, as características estruturais centrais das SHs correspondentes a espécies de culturas, método de tratamento (ou seja, aplicações no solo, foliares ou por imersão) e ações estimulatórias de plantas dependentes do tipo de solo, bem como respostas específicas das plantas (por exemplo, gênese de raízes e resistência ao estresse), devem ser detalhadas para identificar metodologias práticas de tratamento de culturas. Esses ensaios devem ser acompanhados de meios para melhorar a comercialização das culturas, a fim de ajudar os agricultores. Em segundo lugar, as diferenças estruturais das SHs, dependendo das fontes de extração, devem ser comparadas para desenvolver medidas de controle de qualidade e garantia para os usos agronômicos das SHs. Em particular, as SHs relacionadas ao carvão, obtidas em grandes quantidades para aplicações em terras agrícolas, devem ser estrutural e funcionalmente distinguíveis de outras SHs naturais. A diversidade de estruturas orgânicas e componentes nas SHs à base de carvão deve ser examinada minuciosamente para fornecer informações práticas aos agricultores. Em resumo, há um consenso entre os pesquisadores de que as SHs têm o potencial de melhorar a qualidade do solo e a produtividade das culturas, mas direções de pesquisa adequadas devem ser exploradas para atender às necessidades dos agricultores e aplicações em terras agrícolas.

Abstract

Humic substances (HSs) are chromogenic organic assemblies that are widespread in the environment, including soils, oceans, rivers, and coal-related resources. HSs are known to directly and indirectly stimulate plants based on their versatile organic structures. Their beneficial activities have led to the rapid market growth of agronomical HSs. However, there are still several technical issues and concerns to be addressed to advance sustainable agronomical practices for HSs and allow growers to use HSs reliably. First, it is necessary to elucidate the evident structure (component)–function relationship of HSs. Specifically, the core structural features of HSs corresponding to crop species, treatment method (i.e., soil, foliar, or immersion applications), and soil type-dependent plant stimulatory actions as well as specific plant responses (e.g., root genesis and stress resistance) should be detailed to identify practical crop treatment methodologies. These trials must then be accompanied by means to upgrade crop marketability to help the growers. Second, structural differences of HSs depending on extraction sources should be compared to develop quality control and assurance measures for agronomical uses of HSs. In particular, coal-related HSs obtainable in bulk amounts for large farmland applications should be structurally and functionally distinguishable from other natural HSs. The diversity of organic structures and components in coal-based HSs must thus be examined thoroughly to provide practical information to growers. Overall, there is a consensus amongst researchers that HSs have the potential to enhance soil quality and crop productivity, but appropriate research directions should be explored for growers’ needs and farmland applications.